(Phys.org) —Uma equipe de pesquisadores que trabalha na Universidade de Manchester no Reino Unido desenvolveu um laser teraherz sintonizável usando as propriedades exclusivas dos plasmons de grafeno. Em seu artigo publicado na revista Ciência , o grupo descreve sua abordagem, os quatro protótipos que eles produziram, quão bem os lasers funcionaram e a direção que planejam tomar para transformar a nova tecnologia em um dispositivo utilizável. Marco Polini com Istituto Italiano di Tecnologia, apresenta um artigo de Perspectiva sobre o trabalho realizado pela equipe na mesma edição do periódico e oferece alguns comentários a respeito de onde a tecnologia pode levar.

Um laser que funciona na faixa de terahertz seria útil em uma variedade de aplicações devido à capacidade de seu feixe de passar por coisas como roupas ou coberturas de embalagens. Esses lasers foram criados, mas até agora eles produziram apenas um comprimento de onda fixo, limitando sua praticidade no uso no mundo real - isso pode mudar, no entanto, pois a equipe com esse novo esforço encontrou uma maneira de criar um laser terahertz que pode ser ajustado na hora.

Para construir o novo laser, a equipe procurou usar uma folha de grafeno como um substituto para metais no laser, porque seu comprimento de onda pode ser alterado colocando-o em um campo elétrico. Eles começaram colocando uma série de poços de arseneto de gálio e alumínio quântico de arsenieto de gálio de espessura variada em um substrato, que eles posteriormente cobriram com um guia de ondas feito de ouro. Uma camada de grafeno foi então colocada no topo da camada de ouro na qual os pesquisadores cortaram várias fendas para forçar os elétrons a criar um túnel entre os poços. Eles cobriram o sanduíche com um eletrólito de polímero e usaram um cantilever como meio para ajustar o laser.

O resultado é um dispositivo capaz de produzir um feixe terahertz, mas não de uma forma que pudesse ser usada em aplicações do dia-a-dia. Depois de produzir quatro protótipos e testá-los em vários cenários, a equipe acredita em seu dispositivo, que eles descrevem como uma "prova de conceito" pode ser modificada para permitir o controle da tensão que é aplicada a cada fenda, o que ofereceria um controle muito maior. Também há um problema, Polini aponta, em relação à espessura do polímero, evita que a ponta na parte inferior do cantilever fique perto o suficiente da folha de grafeno para permitir um controle preciso.

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